羅多：海島項目案例解析

2015年6月3日，由國家能源局指導，中關村儲能產(chǎn)業(yè)技術聯(lián)盟(CNESA)與杜塞爾多夫展覽(上海)有限公司共同主辦的“儲能國際峰會2015”在北京召開。中國興業(yè)太陽能技術控股有限公司研究院副院長羅多在會上發(fā)表題為《儲能商業(yè)化模式探討》的演講，以下為演講內(nèi)容。 中國興業(yè)太陽能技術控股有限公司研究院副院長羅多： 今天我主要講一下海島方面的項目。海島項目需要什么?未來的發(fā)展前景如何?瓶頸在哪里?我很想把這些問題講清楚，但這個課題是今年三月才開始推進的，所以今天先與大家分享一些項目的成果，希望明年會議的時候可以跟大家做更詳細的匯報。 中國海島資源介紹 中國的海洋資源非常豐富，涵蓋了幾千個島嶼，分布在各個海洋區(qū)域內(nèi)，其中包括有人島和無人島。有人的島嶼需要使用能源，目前這些島嶼90%還在使用化石能源，比如用柴油發(fā)電機來供電，我們通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在資源緊缺的情況下，全國柴油需求按照每年10%-20%的速度增長，這種情況讓我們非常吃驚。 無人島是非常寶貴的資源，因為海島不僅有陸地資源，周邊海域的資源也非常豐富。作為一種需要被保護的島嶼，無人島首先需要的就是能源。我們分析了每個區(qū)域島嶼的資源狀況，可供開發(fā)并且現(xiàn)有資源被利用最好的主要是漁業(yè)、旅游業(yè)兩大類。目前來看，只要有港口的地方就有并網(wǎng)能源，因此不會以孤立電源形式出現(xiàn)。 我們通過總結(jié)發(fā)現(xiàn)，我國面積在500平米以上的可利用海島共有6961個，其中有人居住的島嶼有433個，總?cè)丝跀?shù)量已達到452萬人。假設沒人一年用1000度電，需要的能源數(shù)量將非常龐大。 除了剛才提到的漁業(yè)和旅游業(yè)，其實還有一些海洋的邊緣資源可以利用，比如灘涂。鳥和動物糞便等自然資源可以作為沼氣能源。 水資源方面，大量海島都需要從大陸運輸?shù)?，這也讓我們在關注用電之余，也非常關注水資源?？梢哉f，電力和淡水不足，嚴重制約了我國海島的經(jīng)濟發(fā)展。因此可以說，開發(fā)海島資源，應以開發(fā)能源為先導，這就類似于在大陸上做樓盤開小區(qū)，首先要修路。在海島上，首先有能源才能有路，才能有生活的資源。 東澳島微電網(wǎng)案例分析 我們在東澳島和萬山島都做過微電網(wǎng)項目，東澳島是以旅游業(yè)為主的島嶼，負載和波動比較大。東澳島的電網(wǎng)在2010年就完成了一期建設，一直在進行商業(yè)運營。在這種商業(yè)運營的微電網(wǎng)，需要講求投資回報，因此會與電價息息相關，如果電價合理，能夠與柴油發(fā)電形成競爭的話，就可以做成案例來進行商業(yè)運營。 因為柴油發(fā)電成本太高，居民用不起電，發(fā)電廠也發(fā)不起電，年年虧損，所以東澳島將發(fā)電廠賣給了我們。過去，東澳島的波動負荷非常大，大概在20-60千瓦的波動性，故障率也很高，拉閘限電是經(jīng)常的現(xiàn)象，導致當?shù)厝嗣竦纳钏教岣卟簧先ァＴ诼糜蔚镜臅r候，發(fā)電廠的產(chǎn)能又會過剩。這個海島的風資源、太陽能資源非常豐富，因此我們在海島上建了2MW的電站，然后在微電網(wǎng)中配置了200千瓦時的儲能。 在組網(wǎng)方面，我們對母網(wǎng)和子網(wǎng)的擴容模式進行了調(diào)度，優(yōu)先考慮了安全性，但電網(wǎng)不是最高效的。我們后面做了一些改進，讓東澳島上形成了智能電網(wǎng)，基本上可以做到無人值守。未來，東澳島的電網(wǎng)接口方面還可以繼續(xù)提升，進一步提升智能化水平。 目前這個島嶼是以光伏發(fā)電為主，大概占80%，然后還有45千瓦的風能和既有的1.2兆瓦柴油電站。從發(fā)電情況來看，夏季發(fā)電比冬季發(fā)電多。但是由于夏季是旅游旺季，用電量非常多，完全以光伏發(fā)電不太現(xiàn)實，所以夏季光伏發(fā)電比例略低，大約占到50%。 通過開發(fā)這個項目，不僅提升了東澳島可再生能源的比例，同時也提高了柴油發(fā)電機本身的發(fā)電效率，降低了當?shù)氐陌l(fā)電成本。過去柴油發(fā)電的成本接近4元，現(xiàn)在的成本大約是1.9元，這意味著我們的售電價格只要超過2元，或者平均售價能達到3元的話，就可以完全投入市場化的運營。因此，在海島上做微電網(wǎng)要對技術和商業(yè)有足夠的信心。 海島項目需要解決的問題 海島電站開發(fā)的一個重要問題是資源匹配，以土地為例，做1MW的項目大概需要一萬平米，但我們在建設過程中不能破壞海島本身的自然資源，一定要找面向南的廢棄土地。另外，海島上一般沒有大型建筑，在居民屋頂上建站存在一定的局限性。我們發(fā)現(xiàn)，在尋找新的項目時，解決土地所有權問題非常關鍵。目前在東澳島我們是向軍隊租用了十年土地，但通常情況下光伏設備的使用壽命要比十年更長，十年之后設備該怎么辦?這個問題也需要考慮到。 第二個問題是資金。目前從投資方面看，海島電站每瓦的造價比普通光伏要高，因為在運輸、建設方面都存在難度，而且人工成本也比較高。綜合算下來，大概比普通光伏電站要貴出50%的成本。 盡管東澳島電站已經(jīng)運行了5年，運行期間可靠性非常好，基本上沒有出現(xiàn)斷電現(xiàn)象。但坦率地說這個項目并不完美，因為負載太大，而且能源管控系統(tǒng)還有待進一步提升性能。 第三個需要解決的問題是審批。海島微電網(wǎng)項目除了和電力打交道外，還涉及到海島規(guī)劃、土地使用、建設等問題，因此需要到不同的部門進行層次審批。 萬山島案例分析 很多人去過東澳島，但不一定去過萬山島。這兩個島都在珠海，但微電網(wǎng)的功能不一樣，因為主要的需求不同。萬山島以漁業(yè)為主，因此負荷相對穩(wěn)定，能量控制相對簡單。 在萬山島項目中，我們在電網(wǎng)硬件和控制方法上沿用了東澳島的技術方案，區(qū)別在于主網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)不一樣。我們把母網(wǎng)和子網(wǎng)分級結(jié)構(gòu)改成了多種電網(wǎng)并行結(jié)構(gòu)，方便在其中增加微電網(wǎng)。在這個島上，我們也嘗試使用了地面發(fā)電、太陽能冷熱電聯(lián)產(chǎn)、農(nóng)光互補和潮汐等。 萬山島的電站中有1MW的光伏系統(tǒng)，風力發(fā)電比例更大，有100MW。我們也嘗試在其中加入了波浪能，用了110千瓦，另外還有柴油發(fā)電機組1MW，儲能使用了兩組1000安時的電阻。 我們在冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的控制室上做了PVT系統(tǒng)，光伏發(fā)電過程中，熱量會通過背板的水冷式機組帶走，然后用這部分熱驅(qū)動空氣源熱泵輔助加熱系統(tǒng)，形成冷熱電聯(lián)產(chǎn)。 總結(jié) 總體來說，我們會根據(jù)每個海島不同的負載特性來決定使用哪種能源結(jié)構(gòu)。在經(jīng)營方式上也會有所區(qū)別，比如在東澳島我們直接賣電給漁民，萬山島我們則把經(jīng)營權交給了政府。 海島可再生能源電網(wǎng)結(jié)束了柴油供電，嘗試使用多種電網(wǎng)供電，目前來看運行非常穩(wěn)定，解決了擴容技術障礙，并且成功地把冷熱電并入到微電網(wǎng)中。 我們很樂觀地認為，能源必須向著清潔的方向發(fā)展，只要有公司愿意投入資金，市場缺口就會被打開，我們國家的島嶼眾多，市場也會相當大。希望大家多支持海島項目，謝謝大家。